單元四電氣控制線路的設(shè)計(jì)課題一設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試三臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)逆序停止控制線路一、教學(xué)目標(biāo)二、教學(xué)任務(wù)三、教.學(xué).做（一）課題分析（二）相關(guān)知識(shí)（三）電路設(shè)計(jì)（四）元件選擇（五）安裝與調(diào)試四、課題小結(jié)五、效果測(cè)評(píng)目錄（一）知識(shí)目標(biāo)1.掌握電氣控制線路的一般設(shè)計(jì)法的概念及特點(diǎn)；2.掌握電氣控制線路的一般設(shè)計(jì)法的步驟和內(nèi)容；3.掌握電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則；4.掌握常用電器元件的選擇原則。一、教學(xué)目標(biāo)（二）能力目標(biāo)1.能夠應(yīng)用一般設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)本課題的電氣原理圖；2.能夠列出本課題電氣控制線路的電器元件型號(hào)及規(guī)格明細(xì)表；3.能夠根據(jù)電氣原理圖進(jìn)行正確的安裝接線；4.掌握正確的電路調(diào)試方法。（一）課題分析（二）相關(guān)知識(shí)（三）電路設(shè)計(jì)（四）元件選擇（五）安裝與調(diào)試。二、教學(xué)任務(wù)提出任務(wù)：設(shè)計(jì)并安裝三條皮帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)成的散料運(yùn)輸線，如圖4-1-1所示三、教.學(xué).做圖4-1-1皮帶運(yùn)輸機(jī)工作示意圖控制要求：1.按下按鈕SB2，三臺(tái)皮帶輸送機(jī)的啟動(dòng)順序?yàn)?#→2#→1#，并要求有一定的時(shí)間間隔。2.按下按鈕SB1，三臺(tái)皮帶輸送機(jī)的停車順序?yàn)?#→2#→3#，也要有一定時(shí)間間隔。3.不論2#或3#哪一臺(tái)出故障，1#必須停車。4.應(yīng)具有短路、過(guò)載、欠壓（失壓）保護(hù)等措施。1、拖動(dòng)方式：三臺(tái)皮帶輸送機(jī)可采用三臺(tái)鼠籠式交流異步電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)。且負(fù)載性質(zhì)為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，無(wú)需調(diào)速；2、啟動(dòng)方式：三臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率較小，故可直接啟動(dòng)。3、運(yùn)行方式：均為單方向運(yùn)行。4、控制要求：順啟逆?？刂啤＃ㄒ唬┱n題分析1、電氣控制線路的一般設(shè)計(jì)方法又稱經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法（或分析設(shè)計(jì)法）。適用于不太復(fù)雜的（繼電接觸式）電氣控制線路設(shè)計(jì)。此方法具有易于掌握，便于推廣，但需反復(fù)修改設(shè)計(jì)草圖才能得到最佳方案。（二）相關(guān)知識(shí)2、一般設(shè)計(jì)法的步驟（1）設(shè)計(jì)主電路：根據(jù)啟動(dòng)、運(yùn)行及制動(dòng)方式。（2）設(shè)計(jì)控制電路：根據(jù)控制要求及邏輯關(guān)系。（3）設(shè)計(jì)保護(hù)環(huán)節(jié)：設(shè)置必要的聯(lián)鎖、保護(hù)環(huán)節(jié)。（4）設(shè)計(jì)輔助電路：根據(jù)設(shè)計(jì)和工作需要，設(shè)計(jì)照明、指示、報(bào)警等電路。（5）電路控制功能的檢查與完善。（6）電路的分區(qū)與標(biāo)注。1、主電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的電源通、斷電及單向運(yùn)轉(zhuǎn)的主電路，同時(shí)主電路應(yīng)具有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和失壓保護(hù)等環(huán)節(jié)。（三）電路設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)順序啟動(dòng)、逆序停止控制順序啟動(dòng)（M3→M2→M1）：將控制第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的KM3輔助常開(kāi)觸頭串聯(lián)在控制第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)的KM2線圈回路中，KM2輔助常開(kāi)觸頭串聯(lián)在控制第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的KM1線圈回路中，依次類推即可滿足；逆序停止（M1→M2→M3

）：將控制倒數(shù)第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的KM1輔助常開(kāi)觸頭并聯(lián)于KM2線圈停止按鈕SB4常閉觸頭兩端，將控制倒數(shù)第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)的KM2輔助常開(kāi)觸頭并聯(lián)于KM3線圈停止按鈕SB6常閉觸點(diǎn)兩端上，依次類推即可滿足。2、控制電路的設(shè)計(jì)圖4-1-3基本控制電路部分（2）設(shè)計(jì)時(shí)間繼電器控制的順序啟動(dòng)、逆序停止電路圖4-1-4時(shí)間繼電器控制電路圖3、控制線路完善和校核1、按鈕的選擇主要根據(jù)所需觸頭數(shù)、使用場(chǎng)合、顏色標(biāo)注、額定電壓、額定電流進(jìn)行選擇。注：“停止”和急停是紅色；“啟動(dòng)”按鈕是綠色；“啟動(dòng)”與“停止”交替動(dòng)作的按鈕是黑色、白色或灰色；點(diǎn)動(dòng)按鈕是黑色；復(fù)位按鈕必須是藍(lán)色。如果還有停止作用，則必須是紅色。（四）元件選擇2、斷路器的選擇①斷路器額定電壓和額定電流應(yīng)不小于電路正常工作電壓和工作電流。②熱脫扣器整定電流應(yīng)與所控制電動(dòng)機(jī)的額定電流或負(fù)載額定電流一致。③電磁脫扣器瞬時(shí)脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載電路正常工作時(shí)的峰值電流。對(duì)電動(dòng)機(jī)，斷路器電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流值I按下式計(jì)算：I≥K·IST式中：安全系數(shù)，可取K=1.7；電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流。3、熔斷器選擇先確定熔體額定電流，再根據(jù)熔體規(guī)格，選擇熔斷器規(guī)格，再選擇熔斷器類型。（1）熔體額定電流選擇

①無(wú)沖擊電流負(fù)載，如照明電路、信號(hào)電路、電阻爐等。

IFUN

≥I

式中：IFUN為熔體額定電流；

I為負(fù)載額定電流。②負(fù)載出現(xiàn)尖峰電流，如籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流為(4～7)電動(dòng)機(jī)額定電流。a、單臺(tái)不頻繁啟、停，且長(zhǎng)期工作電動(dòng)機(jī)：IFUN＝(1.5～2.5)Ied

b、單臺(tái)頻繁啟動(dòng)、長(zhǎng)期工作電動(dòng)機(jī)：

IFUN＝(3～3.5)Iedc、多臺(tái)長(zhǎng)期工作電動(dòng)機(jī)共用熔斷器：

IFUN≥(1.5～2.5)Iemax+∑

Ied或

IFUN≥

Im／2.5式中：Iemax---容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流；

∑

Ied---其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和；

Im---電路中可能出現(xiàn)的最大電流。d、幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)啟動(dòng)時(shí)，電路中最大電流:

Im

=7Iemax+∑

Ied

③采用降壓方法啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)：

IFUN≥Ied（2）熔斷器規(guī)格選擇

額定電壓大于電路工作電壓，額定電流等于或大于所裝熔體的額定電流。（3）熔斷器類型選擇

應(yīng)根據(jù)負(fù)載保護(hù)特性、短路電流大小及安裝條件來(lái)選擇。4、交流接觸器選擇主要考慮主觸頭額定電壓與額定電流、輔助觸頭數(shù)量、吸引線圈電壓等級(jí)、使用類別、操作頻率等。①

額定電壓與額定電流主要考慮交流接觸器主觸頭的額定電壓與額定電流。（a）主觸頭額定電流應(yīng)等于或大于負(fù)載或電動(dòng)機(jī)額定電流。（b）主觸頭額定電壓應(yīng)等于或大于負(fù)載或電動(dòng)機(jī)額定電壓。②吸引線圈電流種類及額定電壓

線圈額定電壓應(yīng)根據(jù)控制電路復(fù)雜程度，維修、安全要求，設(shè)備所采用的控制電壓等級(jí)考慮。③輔助觸頭的額定電流、種類和數(shù)量。④其它a.根據(jù)使用環(huán)境選擇有關(guān)系列接觸器或特殊用接觸器。b.電器的固有動(dòng)作時(shí)間、使用壽命和操作頻率。5、繼電器的選擇①電磁式通用繼電器保護(hù)用：應(yīng)考慮過(guò)電壓(或過(guò)電流)、欠電壓(或欠電流)繼電器的動(dòng)作值和釋放值，中間繼電器觸頭的類型和數(shù)量，勵(lì)磁線圈的額定電壓或額定電流值。②時(shí)間繼電器根據(jù)延時(shí)方式、延時(shí)精度、延時(shí)范圍、觸頭形式及數(shù)量、工作環(huán)境等，確定采用何種型式的時(shí)間繼電器，再選擇線圈額定電壓。③熱繼電器結(jié)構(gòu)型式：決定于電動(dòng)機(jī)繞組接法及是否要求斷相保護(hù)。熱元件整定電流可按下式選取:IFRN=（0.95～1.05）Ied

式中：IFRN---熱元件整定電流。工作環(huán)境惡劣、起動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)按下式選取：

IFRN＝（1.15～1.5）Ied過(guò)載能力較差電動(dòng)機(jī)，熱元件整定電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的(60～80)％。重復(fù)短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)，其過(guò)載保護(hù)應(yīng)選用溫度繼電器。表4-1-1電氣元件型號(hào)及規(guī)格明細(xì)表序號(hào)符號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量單位用途1M1～M3異步電動(dòng)機(jī)Y90L-4，1.1KW,1400r/min3臺(tái)三條傳送帶的主傳動(dòng)2KH1～KH3熱繼電器JR16-20/3D15.4A3只M1～M3的過(guò)載保護(hù)3KM1～KM3交流接觸器CJ10-20，線圈電壓380V3只M1～M3的啟動(dòng)4FU1～FU3熔斷器及熔體RT18-32A/25A3套三聯(lián)5FU熔斷器及熔體RT18-32A/2A1只單聯(lián)6QF斷路器C20-3P1只設(shè)備電源引入控制開(kāi)關(guān)7KT1～KT4時(shí)間繼電器LA2-DT44只控制順序啟動(dòng)逆序停止時(shí)間8SB1～SB2三聯(lián)控制按鈕LA10-3H1只電路的啟動(dòng)與停止控制1、器材準(zhǔn)備（1）常用工具：螺釘旋具（俗稱起子。分為一字形和十字形）、測(cè)電筆、鋼絲鉗、尖嘴鉗、斷線鉗（又稱斜口鉗）、剝線鉗、電工刀、活動(dòng)扳手等電工常用工具。（2）常用儀表：萬(wàn)用表（MF47型）、鉗形電流表（MG3-1型）、兆歐表（ZC25-3型）。（3）需用元件規(guī)格。元件配齊后需進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，確保無(wú)問(wèn)題后（需得到實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師的認(rèn)可）再進(jìn)行下一步工作。（五）安裝與調(diào)試常用工具常用儀表表4-1-2實(shí)訓(xùn)設(shè)備及工具材料表序號(hào)分類名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量單位備注1電源交流AC3×380/220V、20A1處2勞保用品絕緣鞋、工作服等自定1套3工具電工通用工具驗(yàn)電筆、鋼絲鉗、三用鉗、螺絲刀（包括十字、一字）、斜口鉗、鑷子等1套4儀表萬(wàn)用表MF47型1塊5設(shè)備器材異步電動(dòng)機(jī)Y132M-4-B3，7.5KW,1450r/min3臺(tái)6熱繼電器JR16-20/3D15.4A3只7交流接觸器CJ10-20，線圈電壓380V3只8熔斷器及熔體RT18-32A/25A3套三聯(lián)9熔斷器及熔體RT18-32A/2A1只單聯(lián)10斷路器C45-3P1只11時(shí)間繼電器LA2-DT44只12三聯(lián)控制按鈕LA10-3H1只13三相異步電動(dòng)機(jī)YD112M-4/23臺(tái)可自定14接線端子牌TD-15-202條可自定15配電安裝箱1個(gè)可自定16消耗材料連接導(dǎo)線

若干17連接導(dǎo)線若干18緊固件M4×15mm螺桿，螺母、平、彈簧墊圈若干只19導(dǎo)軌360mm2條20塑料套管Φ3.5若干米21號(hào)碼筆黑色31911支可自定2、電路安裝（1）安裝步驟如下第一步

選配并檢查元件和電氣設(shè)備。第二步

固定電器元件和走線槽，并在電器元件附近

做好與電路圖上相同代號(hào)的標(biāo)記。安裝走線

槽時(shí)，應(yīng)做到橫平豎直、排列整齊勻稱、安

裝牢固便于走線等。第三步

在控制板上進(jìn)行板前線槽配線，

并在導(dǎo)線端部套編碼套管。第四步

進(jìn)行控制板外的元件固定和布線。第五步

自檢（2）線路安裝注意事項(xiàng)①電動(dòng)機(jī)和線路的接地須符合要求。禁止采用金屬軟管作為接地通道。②在控制箱外部布線時(shí)，導(dǎo)線必須穿在導(dǎo)線通道或敷設(shè)在設(shè)備的導(dǎo)線通道里，導(dǎo)線中間不允許有接頭。3、通電調(diào)試（1）調(diào)試步驟①將主電路電源斷開(kāi)，接通控制電路電源，檢查控制電路的控制邏輯是否與控制要求一致。②接通電源，點(diǎn)動(dòng)控制各電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，以檢查各電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向是否符合要求，機(jī)械部分運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。③通電空載調(diào)試空轉(zhuǎn)試車時(shí)，應(yīng)觀察工作是否正常。發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源進(jìn)行檢查。④帶負(fù)載調(diào)試一方面觀察設(shè)備帶負(fù)載后是否有其它情況發(fā)生；另一方面不斷調(diào)整時(shí)間繼電器和熱繼電器整定值，使之與生產(chǎn)要求相適應(yīng)。（2）通電調(diào)試注意事項(xiàng)：①試車時(shí)，傳送帶上不允許有物料。②試車時(shí)，應(yīng)先合上電源開(kāi)關(guān)，后按啟動(dòng)按鈕；停車時(shí)，應(yīng)先按停止按鈕，后斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。四、課題小結(jié)圖4-1-6本課題內(nèi)容結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)本課題學(xué)習(xí)內(nèi)容，按照教材所列測(cè)評(píng)內(nèi)容，對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行測(cè)評(píng)，檢驗(yàn)教學(xué)達(dá)標(biāo)情況。五、效果測(cè)評(píng)考核目標(biāo)考核內(nèi)容考核要求評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)配分自評(píng)互評(píng)師評(píng)知識(shí)目標(biāo)（55）電氣控制線路的一般設(shè)計(jì)方法及特點(diǎn)掌握電氣控制線路的一般設(shè)計(jì)方法及特點(diǎn)（1）一般設(shè)計(jì)方法的基本要求5分；（2）一般設(shè)計(jì)方法的基本特點(diǎn)5分。10一般設(shè)計(jì)方法的基本步驟掌握一般設(shè)計(jì)方法的主要設(shè)計(jì)步驟每個(gè)主要步驟2分；12主電路的設(shè)計(jì)內(nèi)容掌握主電路的設(shè)計(jì)內(nèi)容每項(xiàng)內(nèi)容1分5控制電路的設(shè)計(jì)內(nèi)容掌握控制電路的設(shè)計(jì)內(nèi)容每項(xiàng)內(nèi)容1分3保護(hù)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)內(nèi)容掌握保護(hù)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)內(nèi)容每項(xiàng)內(nèi)容1分3輔助電路的設(shè)計(jì)內(nèi)容掌握輔助電路的設(shè)計(jì)內(nèi)容每項(xiàng)內(nèi)容1分4電路控制功能的檢查與完善內(nèi)容掌握電路控制功能的檢查與完善內(nèi)容每項(xiàng)內(nèi)容1分5電路的分區(qū)與標(biāo)